AC/DC DÖNÜŞTÜRÜCÜLER (Doğrultucular) AC-DC dönüştürücüler (doğrultucular), AC gerilimi DC gerilime dönüştüren güç elektroniği devreleridir. Güç elektroniğinin temel güç devrelerinden doğrultucuları 2 temel grup altında incelemek gerekmektedir. Bunlar; 1) Kontrolsüz doğrultucular, 2) Kontrollü doğrultuculardır. Kontrolsüz doğrultucular sabit DC gerilim çıkışlı, kontrollü doğrultucular ise değişken DC çıkışlı güç devreleridir ve genellikle DC motorların kontrolünde kullanılmaktadır. Kontrolsüz doğrultucularda kullanılan temel güç elemanı diyot dur. Diyot, kontrolsüz bir güç elemanı olduğu için bu doğrultucuya böyle bir isim verilmiştir. Kontrollü doğrultucularda kullanılan temel güç elemanı ise tristör dür. Tristör, iletime geçmesi kontrol edilebilen bir eleman olduğu için bu doğrultucuya böyle bir isim verilmiştir. Aşağıda kontrolsüz ve kontrollü doğrultucuların alt bölümleri verilmiştir. Kontrolsüz doğrultucu türleri aşağıdaki gibi sıralanabilir, 1 fazlı doğrultucular; Yarım dalga doğrultucu, Simetrik tam dalga doğrultucu, Köprü tam dalga doğrultucu, 3 fazlı doğrultucular; Yarım dalga doğrultucu, Köprü tam dalga doğrultucu, Bu temel doğrultucular dışında çok fazlı ve özel tasarım doğrultucu devreleri de bulunmaktadır. Kontrollü doğrultucu türleri ise; -1 fazlı doğrultucular; -Yarım dalga doğrultucu, -Simetrik tam dalga doğrultucu, -Yarım kontrollü köprü doğrultucu, -Tam kontrollü köprü doğrultucu,
-Tam kontrollü çift köprü doğrultucu. 3 fazlı doğrultucular; -Yarım dalga doğrultucu, -Yarım kontrollü köprü doğrultucu, -Tam kontrollü köprü doğrultucu, -Tam kontrollü çift köprü doğrultucu dur. Doğrultucu türlerini bu şekilde sıraladıktan sonra ilk ve en basit doğrultucu devresi olan 1 fazlı yarım dalga doğrultucu devresinden itibaren tüm doğrultucular incelenmeye başlanacaktır. İnceleme sırasında doğrultucunun güç devresi bağlantısı, varsa uyarma devresi yapısı ve güç devresine bağlantısı, güç devresinin çalışmasını gösteren dalga şekilleri ve devredeki akım ve gerilimlerin hesaplanması yapılacaktır. 1 Fazlı Yarım Dalga Kontrolsüz Doğrultucu (rezistif yükte): Aşağıdaki Şekil-4.1 de 1 fazlı yarım dalga kontrolsüz doğrultucu devre bağlantısı görülmektedir. Bu devrenin rezistif (R) yükte çalışmasını gösteren temel dalga şekilleri ise Şekil-4.2 de verilmiştir.
Şekil-4.2 den görüldüğü gibi, güç devrelerinin analizinde kullanılan 6 adet parametrenin dalga şekilleri gösterilmiştir. Bunlar; 1) Kaynak gerilimi (VS), 2) Çıkış (yük) gerilimi (VO), 3) Anahtar (diyot) gerilimi (V ), 4) Kaynak akımı (IS), 5) Çıkışı (yük) akımı (IO), 6) Anahtar (diyot) akımı (ID) dir. Burada kaynak, yük ve anahtar akımları devre bağlantısı nedeniyle aynı olduğu için tek şekille (Itüm) gösterilmiştir. Şekil-4.2 den görüldüğü gibi, çıkış (yük) üzerinde kaynaktan gelen pozitif alternanslar olduğu gibi görülmekte, negatif alternanslar ise görülmemektedir. Bunun nedeni diyotun pozitif alternanslarda iletimde olması, negatif alternanslarda ise yalıtımda kalmasıdır. Diyotun yalıtımda kaldığı negatif alternanslarda ise kaynaktan gelen bu negatif alternanslar diyot üzerinde, diyotun bloke ettiği gerilim olarak görülmektedir. Şekil-4.2 de görülen temel dalga şekillerinden yararlanarak devrede gerekli hesaplamalar yapılabilir. Devrede yapılabilecek bazı hesaplamalar şunlardır; 1) Çıkış gerilimi ortalama değeri, 2) Çıkış akımının ortalama değeri, 3) Ortalama çıkış gücü, 4) Kaynaktan çekilen akımın etkin değeri, 5) Kaynaktan çekilen etkin güç, 6) Anahtar (diyot) gerilimi, 7) Anahtar (diyot) akımı. 8) Güç katsayısı, Çıkış gerilimin ortalama değeri; Yarım dalga kontrolsüz doğrultucunun rezistif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinde Aşağıdaki Şekil- 4.3 de görülen dalga seklinin görüleceğini belirtmiştik. Şimdi bu dalga sekline göre çıkış geriliminin ortalama değer eşitliğini bulalım.
Çıkış akımı ortalama değeri; Yarım dalga kontrolsüz doğrultucunun rezistif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinden Aşağıdaki Şekil- 4.4 de görülen akımın geçeceğini belirtmiştik. Şimdi bu dalga şekline göre çıkış akımının ortalama değer eşitliğini bulalım.
Ortalama çıkış gücü; Ortalama çıkış gücü, ortalama çıkış gerilimi ve akımının çarpımına eşittir. Pdc= IdcVdc Kaynak akımının etkin değeri; Kaynak akımının dalga sekli Şekil-4.5 deki gibidir. Buradan;
Kaynaktan çekilen etkin güç; Bu devrenin kaynaktan çektiği etkin güç, kaynak gerilimi ve kaynaktan çekilen akımın etkin değerlerinin çarpımına eşittir. PS(rms)= IS(rms)VS(rms) Anahtar (diyot) gerilimi; Anahtar (diyot) gerilimi, diyot tarafından bloke edilen gerilimdir. Yukarıdaki Şekil- 4.6 da görüldüğü gibi, kaynağın negatif alternanslarında diyot yalıtımda kalmakta ve tepe değeri Vm olan kaynak gerilimini bloke etmektedir. Bu durumda devrede kullanılacak olan diyotun çalışma gerilimi Aşağıdaki eşitlikten bulunabilecektir. VD Vm+(%30.Vm)
Anahtar (diyot) akımı; Bir Fazlı Kontrolsüz - Kontrollü Doğrultucu Devreleri / 6. Hafta Anahtar (diyot) akımı, aşağıda Şekil-4.7 de görüldüğü gibi yarım dalga bir akımdır. Bu durumda devrede kullanılacak olan diyotun çalışma akımı, Id Im +(%30.Im) eşitliğinden bulunabilmektedir. Güç katsayısı (cosφ); Devrede kaynak gerilimi ve akımı Şekil-4.8 deki gibidir. Bu durumda kaynaktan sadece pozitif alternanslarda ve kaynakla aynı fazda akım çekilmektedir. Bilindiği gibi endüstrideki yüklerin çok büyük bir bölümü endüktif karakterli (L+R) yüklerdir. Bu yüklere verilebilecek en önemli örnek elektrik motorlarıdır. Elektrik motorları içerdikleri bobinler ve bu bobinlerin dirençleri nedeniyle endüktif + rezistif (L+R) durumundadırlar. Tabii ki devrede endüktif yük olması basta devre akımları olmak üzere devrede pek çok parametreyi ve şartları değiştirmektedir. 1 Fazlı Yarım Dalga Kontrolsüz Doğrultucu (endüktif yükte): Aşağıdaki Şekil-4.9 da 1 fazlı yarım dalga kontrolsüz doğrultucu devre bağlantısı görülmektedir. Bu devrenin endüktif yükte çalışmasını gösteren temel dalga şekilleri ise Şekil- 4.10 da verilmiştir.
Yan taraftaki Şekil-4.10 dan görüldüğü gibi, yükün çok endüktif olduğu kabul edilirse, devrenin çıkış akımı (IO) çok az dalgalanacaktır. Biz çizim ve hesaplama kolaylığı olması açısından bu akımı düz kabul edeceğiz. Yine Şekilden görüldüğü gibi bu akım, pozitif alternanslarda kaynaktan ve diyot üzerinden (IS,D), negatif alternanslarda ise yüke ters paralel olarak bağlanmış serbest geçiş diyotu üzerinden dolaşmaktadır. Bu durumda parametreler; Çıkış gerilimin ortalama değeri; Yarım dalga kontrolsüz doğrultucunun endüktif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinde Aşağıdaki Şekil- 4.11 de görülen dalga sekli, rezistif yük ile aynı olacaktır. Bu durumda rezistif yük için elde edilen eşitlik endüktif yük için de aynen geçerlidir.
Çıkış akımı ortalama değeri; Endüktif yükte yük üzerinden geçen akım Şekil-4.12 de görüldüğü gibi sürekli ve sabit (düz) kabul edilmektedir. Bu durumda ortalama değer, Idc= Im= Vm / Z eşitliği kullanılarak doğrudan hesaplanabilecektir. Ortalama çıkış gücü; Endüktif yükte ortalama çıkış gücü, ortalama çıkış gerilimi ve akımının çarpımına eşittir. Pdc= IdcVdc Kaynak akımının etkin değeri; Kaynak akımının dalga sekli Şekil-4.13 deki gibidir. Şekil-4.13 de belirtilen ve akımın aktif olduğu t1 ve pasif olduğu göre t2 süreleri kullanılarak, etkin peryot (k) hesaplaması yapılabilir. k= t1 / (t1+t2)= t1 / T (Burada, t1= t2 olduğundan, k= 0,5 dir) Buradan, kare dalga seklinde değisen kaynak akımının etkin değeri Aşağıdaki esitlikten bulunabilecektir. IS(rms)= k.im= 0,7.Im IS(rms)= k.(vm/ Z) Eşitliğinden bulunabilecektir. Kaynaktan çekilen etkin güç; Bu devrenin kaynaktan çektiği etkin güç, kaynak gerilimi ve kaynaktan çekilen akımın etkin değerlerinin çarpımına eşittir.
PS(rms)= IS(rms)VS(rms) Anahtar (diyot) gerilimi; Anahtar (diyot) gerilimi, Şekil-4.14 den görüldüğü gibi, rezistif yükteki seklini koruduğuna göre aynı eşitlikle hesaplanabilecektir. VD Vm+(%30.Vm) Anahtar (diyot) akımı; Anahtar (diyot) akımı, Şekil- 4.13 den görüldüğü gibi, kaynak akımı ile aynı olduğuna göre ve diyot üzerinden akan en yüksek akım Im olduğuna göre bu akım değeri, ID Im+(%30.Im) Eşitliğinden bulunabilecektir. Güç katsayısı (cosφ); Devrede kaynak gerilimi ve akımı Şekil-4.15 deki gibidir. Bu durumda kaynaktan sadece pozitif alternanslarda ve kaynakla aynı fazda akım çekilmektedir ve bu durumda güç katsayısı akım dc olduğu için belirsizdir. Örnek: 220V-50Hz şebekede çalışan yarım dalga kontrolsüz doğrultucu, a) 10Ω luk rezistif bir yükü beslediğinde oluşacak tüm devre parametrelerini,
b) 10 Ω luk endüktif bir yükü beslediğinde oluşacak tüm devre parametrelerini hesaplayınız. Çözüm: a) Rezistif yükte çıkış geriliminin ortalama değeri, Vdc= 0,318.Vm Vm= Vrms. 2= 220. 2= 311V Vdc= 0,318.311= 98,89V Rezistif yükte çıkış akımının ortalama değeri, Idc= 0,318.Im Im= Vm / R= 311 / 10= 31,1A Idc= 0,318.31,1= 9,88A Rezistif yükte ortalama çıkış gücü, Pdc= Idc.Vdc Pdc= 9,88.98,89= 977W Rezistif yükte kaynak akımının etkin değeri, IS(rms)= 0,5.Im IS(rms)= 0,5.31,1= 15,55A Rezistif yükte kaynaktan çekilen etkin güç, PS(rms)= IS(rms).VS(rms) PS(rms)= 15,55.220= 3,42kW Rezistif yükte anahtar (diyot) gerilimi, Vd Vd + (%30.Vm ) VD 311. 1,3 400V Rezistif yükte anahtar (diyot) akımı, ID Im+ (%30.Im) ID 31,1. 1,3 40A b) Çok endüktif yükte çıkış geriliminin ortalama değeri, Vdc= 0,318.Vm
Vm= Vrms. 2= 220. 2= 311V Vdc= 0,318.311= 98,89V Çıkış akımının ortalama değeri, I = I = V / R= 311/ 10= 31,1A Ortalama çıkış gücü, Pdc= Idc.Vdc Pdc= 31,1.98,89= 3,07kW Kaynak akımının etkin değeri, IS(rms)= k. Im IS(rms)= (0,5).31,1= 21,77A Çok endüktif yükte kaynaktan çekilen etkin güç, PS(rms)= IS(rms).VS(rms) PS(rms)= 21,77.220= 4,78kW Çok endüktif yükte anahtar (diyot) gerilimi, Vd Vm + (%30.Vm ) VD 311. 1,3 400V Çok endüktif yükte anahtar (diyot) akımı, ID Im+ (%30.Im) ID 31,1. 1,3 40A Örnekten görüldüğü gibi akım ve gerilimlerin dalga şekillerine göre rezistif ve endüktif yüklere göre devreyle ilgili tüm parametreler (akım, gerilim, güç vb.) rahatlıkla hesaplanabilmektedir. Elde edilen bu değerler, giriş gerilimi veya yük değişmedikçe sabittir. Şimdi ise aynı devreyi kontrollü versiyonunu inceleyelim. Bu durumda devrede diyot yerine tristör kullanılacak ve tristör pozitif alternansta 0º ile 180º arasında kontrol edilecektir. 1 Fazlı Simetrik Tam Dalga Kontrolsüz Doğrultucu: Bilindiği gibi, 1 fazlı gerilimi tam dalga doğrultabilmek için, simetrik AC kaynağın olduğu veya kolaylıkla elde edilebileceği yerlerde, sadece 2 adet güç anahtarı kullanarak tam dalga
doğrultma yapmak mümkündür. Bu sayede daha az güç anahtarı kullanılarak anahtar kayıpları azaltılmaktadır. Fakat simetrik AC olmadığı durumlarda ayrıca bir kuruluş maliyeti ortaya çıkmaktadır. Aşağıdaki Şekil-4.31 de 1 fazlı simetrik tam dalga kontrolsüz doğrultucu devre bağlantısı görülmektedir. Şekilden görüldüğü gibi kaynak gerilimi orta uçlu bir transformatör ile çoğullanmaktadır. Şekil-4.31 de görülen 1 fazlı simetrik tam dalga kontrolsüz doğrultucu ile aynı isi yapan bir diğer devre de köprü bağlı kontrolsüz doğrultucu devresidir. 1 fazlı kontrolsüz köprü doğrultucu devresinde simetrik AC kaynağa ihtiyaç yoktur. Bu nedenle simetrik AC elde etmek için ayrıca transformatör kullanmaya da gerek yoktur. Her iki devreden elde edilen çıkış da tam dalga olduğu için analiz köprü doğrultucuya göre yapılacaktır. 1 Fazlı Kontrolsüz Köprü Doğrultucu (rezistif yükte): Şekil-4.32 de 1 fazlı tam dalga kontrolsüz köprü doğrultucu devre bağlantısı görülmektedir. Devrenin rezistif (R) yükte çalışması dalga şekilleri Şekil- 4.33 de verilmiştir.
Şekil-4.33 den görüldüğü gibi, güç devrelerinin analizinde kullanılan 6 adet parametrenin dalga şekilleri gösterilmiştir. Bunlar; 1) Kaynak gerilimi (VS), 2) Çıkış (yük) gerilimi (VO), 3) Anahtar (diyot) gerilimi (V ), 4) Kaynak akımı (IS), 5) Çıkış (yük) akımı (IO), 6) Anahtar (diyot) akımı (ID) dir. Burada kaynak, yük ve anahtar akımları devre bağlantısı nedeniyle farklı olduğu için ayrı Şekillerle gösterilmiştir. Şekil-4.33 den görüldüğü gibi, çıkış (yük) üzerinde kaynaktan gelen pozitif alternanslar olduğu gibi negatif alternanslar ise pozitife katlanmış Şekilde görülmektedir. Bunun nedeni pozitif alternanslarda D1 ve D2, negatif alternanslarda ise D3 ve D4 diyotlarının iletimidir. Diyotların yalıtımda kaldığı kendilerine göre ters olan alternanslarda ise kaynaktan gelen bu alternanslar her bir diyot üzerinde, bloke ettiği gerilim olarak görülmektedir. Şekil-4.33 de görülen temel dalga şekillerinden yararlanarak devrede gerekli hesaplamalar yapılabilir. Devrede yapılabilecek bazı hesaplamalar şunlardır; 1) Çıkış gerilimi ortalama değeri, 2) Çıkış akımının ortalama değeri, 3) Ortalama çıkış gücü,
4) Kaynaktan çekilen akımın etkin değeri, 5) Kaynaktan çekilen etkin güç, 6) Anahtar (diyot) gerilimi, 7) Anahtar (diyot) akımı. 8) Güç katsayısı, Çıkış gerilimin ortalama değeri; 1 fazlı tam dalga kontrolsüz doğrultucunun rezistif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinde Aşağıdaki Şekil- 4.34 de verilen dalga seklinin görüleceğini belirtmiştik. Şimdi bu dalga sekline göre çıkış geriliminin ortalama değer eşitliğini bulalım.
Çıkış akımı ortalama değeri; 1 fazlı tam dalga kontrolsüz doğrultucunun rezistif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinden aşağıdaki Şekil- 4.35 de görülen akımın geçeceğini belirtmiştik. Şimdi bu dalga sekline göre çıkış akımının ortalama değer eşitliğini bulalım. Ortalama çıkış gücü; Ortalama çıkış gücü, ortalama çıkış gerilimi ve akımının çarpımına esittir. Pdc= IdcVdc Kaynak akımının etkin değeri; Kaynak akımının dalga sekli Şekil-4.36 daki gibidir.
Kaynaktan çekilen etkin güç; Bu devrenin kaynaktan çektiği etkin güç, kaynak gerilimi ve kaynaktan çekilen akımın etkin değerlerinin çarpımına eşittir. PS(rms)= IS(rms)VS(rms) Anahtar (diyot) gerilimi; Anahtar (diyot) gerilimi, diyot tarafından bloke edilen gerilimdir. Yukarıdaki Şekil- 4.37 de görüldüğü gibi, kaynağın negatif alternanslarında diyot yalıtımda kalmakta ve tepe değeri Vm olan kaynak gerilimini
bloke etmektedir. Bu durumda devrede kullanılacak olan diyotun çalışma gerilimi Aşağıdaki eşitlikten bulunabilecektir. VD Vm+(%30.Vm) Anahtar (diyot) akımı; Anahtar (diyot) akımı, aşağıda Şekil-4.38 de görüldüğü gibi yarım dalga bir akımdır. Bu durumda devrede kullanılacak olan diyotun çalışma akımı, Id Im +(%30.Im) eşitliğinden bulunabilmektedir. Güç katsayısı (cosφ); Devrede kaynak gerilimi ve akımı Şekil-4.39 daki gibidir. Bu durumda kaynaktan her iki alternansta da ve kaynakla aynı fazda akım çekilmektedir Bu durumda cosφ= 1 dir. 1 Fazlı Kontrolsüz Köprü Doğrultucu (endüktif yükte): Şekil-4.40 da 1 fazlı tam dalga kontrolsüz köprü doğrultucu devre bağlantısı görülmektedir. Devrenin endüktif (L+R) yükte çalışmasını gösteren dalga şekilleri Şekil-4.41 de verilmiştir.
Yan taraftaki Şekil-4.41 den görüldüğü gibi, yükün çok endüktif olduğu kabul edilirse, devrenin çıkış akımı (IO) çok az dalgalanacaktır. Biz çizim ve hesaplama kolaylığı olması açısından bu akımı düz kabul edeceğiz. Yine Şekilden görüldüğü gibi bu akım, pozitif ve negatif alternanslarda kaynaktan çift yönlü olarak çekilmekte, diyotlardan ise kendilerine uygun olan alternanslarda akım akmaktadır. Bu durumda parametreler; Çıkış gerilimin ortalama değeri; Yarım dalga kontrolsüz doğrultucunun endüktif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinde Aşağıdaki Şekil- 4.42 de görülen dalga sekli, rezistif yük ile aynı olacaktır. Bu durumda rezistif yük için elde edilen eşitlik endüktif yük için de aynen geçerlidir. Çıkış akımı ortalama değeri; Endüktif yükte yük üzerinden geçen akım Şekil-4.43 de görüldüğü gibi sürekli ve sabit (düz) kabul edilmektedir. Bu durumda ortalama değer, Idc= Im= Vm / Z eşitliğinden doğrudan hesaplanabilecektir.
Ortalama çıkış gücü; Endüktif yükte ortalama çıkış gücü, ortalama çıkış gerilimi ve akımının çarpımına eşittir. Pdc= IdcVdc Kaynak akımının etkin değeri; Kaynak akımının dalga sekli Şekil-4.44 deki gibidir. Şekil-4.44 de görülen çok endüktif yük için kaynak akımı seklinden hareketle kaynak akımının etkin değeri kolaylıkla bulunabilecektir. Bilindiği gibi şebeke geriliminde etkin değer hesabı tek alternans için bulunmaktadır, çünkü kare alındığı için negatif alternansta da aynı sonuca ulaşılmaktadır. Bu durumda sadece 0-π aralığı için etkin değer doğrudan tepe değer (Im) veya çıkış akımı değerine eşit olacaktır yani Irms= Im dir. Kaynaktan çekilen etkin güç; Bu devrenin kaynaktan çektiği etkin güç, kaynak gerilimi ve kaynaktan çekilen akımın etkin değerlerinin çarpımına eşittir. PS(rms)= IS(rms)VS(rms) Anahtar (diyot) gerilimi; Anahtar (diyot) gerilimi,
Şekil-4.45 den görüldüğü gibi, rezistif yükteki seklini koruduğuna göre aynı eşitlikle hesaplanabilecektir. VD Vm+(%30.Vm) Anahtar (diyot) akımı; Anahtar (diyot) akımı, Şekil- 4.41 den görüldüğü gibi, kaynak akımı ile aynı olduğuna göre ve diyot üzerinden akan en yüksek akım Im olduğuna göre bu akım değeri, ID Im+(%30.Im) eşitliğinden bulunabilecektir. Güç katsayısı (cosφ); Devrede kaynak gerilimi ve akımı Şekil-4.46 daki gibidir. Bu durumda kaynaktan hem pozitif hem de negatif alternanslarda kaynak gerilimiyle aynı fazlı akım çekilmekte yani cosφ= 1 dir. Örnek: 220V-50Hz şebekede çalışan tam dalga köprü kontrolsüz doğrultucu, a) 10Ω luk rezistif bir yükü beslediğinde oluşacak tüm devre parametrelerini, b) 10Ω luk endüktif bir yükü beslediğinde oluşacak tüm devre parametrelerini hesaplayınız. Çözüm: a) Rezistif yükte çıkış geriliminin ortalama değeri, Vdc= 0,636.Vm Vm= Vrms. 2= 220. 2= 311V Vdc= 0,636.311= 197,79V Rezistif yükte çıkış akımının ortalama değeri, Idc= 0,636.Im Im= Vm / R= 311 / 10= 31,1A Idc= 0,636.31,1= 19,77A Rezistif yükte ortalama çıkış gücü,
Pdc= Idc.Vdc Pdc= 19,77. 197,79= 3,91kW Rezistif yükte kaynak akımının etkin değeri, IS(rms)= 0,7.Im IS(rms)= 0,7.31,1= 21,77A Rezistif yükte kaynaktan çekilen etkin güç, PS(rms)= IS(rms).VS(rms) PS(rms)= 21,77.220= 4,78kW Rezistif yükte anahtar (diyot) gerilimi, Vd Vm + (%30.Vm ) VD 311. 1,3 400V Rezistif yükte anahtar (diyot) akımı, ID Im+ (%30.Im) ID 31,1. 1,3 40A b) Çok endüktif yükte çıkış geriliminin ortalama değeri, Vdc= 0,636.Vm Vm= Vrms. 2= 220. 2= 311V Vdc= 0,636.311= 197,79V Çok endüktif yükte çıkış akımının ortalama değeri, I = I = V / R= 311/ 10= 31,1A Endüktif yükte ort. çıkış gücü, Pdc= Idc.Vdc Pdc= 31,1.197,79= 6,15kW Çok endüktif yükte kaynak akımının etkin değeri, IS(rms)= Im IS(rms)= 31,1A Çok endüktif yükte kaynaktan çekilen etkin güç,
PS(rms)= IS(rms).VS(rms) PS(rms)= 31,1.220= 6,84kW Çok endüktif yükte anahtar (diyot) gerilimi, Vd Vm + (%30.Vm ) VD 311. 1,3 400V Çok endüktif yükte anahtar (diyot) akımı, ID Im+ (%30.Im) ID 31,1. 1,3 40A
1 Fazlı Yarım Dalga Kontrollü Doğrultucu (rezistif yükte) Şekil-4.16 da 1 fazlı yarım dalga kontrollü doğrultucu görülmektedir. Bu devrenin rezistif (R) yükte çalışmasını gösteren temel dalga şekilleri Şekil-4.17 de verilmiştir. Şekil-4.17 de güç devrelerinin analizinde kullanılan 6 adet parametre ve kontrol dalga şekilleri gösterilmiştir. Bunlar; 1) Kaynak gerilimi (VS), 2) Kontrol gerilimi (Vkont.) 3) Çıkış (yük) gerilimi (VO),
4) Anahtar (diyot) gerilimi (V ), 5) Kaynak akımı (IS), 6) Çıkış (yük) akımı (IO), 7) Anahtar (diyot) akımı (ID) dir. Burada kaynak, yük ve anahtar akımları devre bağlantısı nedeniyle aynı olduğu için tek şekille (Itüm) gösterilmiştir. Şekil-4.17 den görüldüğü gibi, çıkış (yük) üzerinde kaynaktan gelen pozitif alternanslar istenilen miktarda görülmekte, negatif alternanslar ise görülmemektedir. Bunun nedeni tristörün pozitif alternanslarda iletime geçmesi, negatif alternanslarda ise yalıtımda kalmasıdır. Tristörün, pozitif ve negatif alternanslarda yalıtımda kaldığı zamanlarda kaynak gerilimi tristör üzerinde, tristörün bloke ettiği gerilim olarak görülmektedir. Şekil-4.17 de görülen temel dalga şekillerinden yararlanarak devrede gerekli hesaplamalar yapılabilir. Devrede yapılabilecek bazı hesaplamalar şunlardır; 1) Çıkış gerilimi ortalama değeri, 2) Çıkış akımının ortalama değeri, 3) Ortalama çıkış gücü, 4) Kaynaktan çekilen akımın etkin değeri, 5) Kaynaktan çekilen etkin güç, 6) Anahtar (diyot) gerilimi, 7) Anahtar (diyot) akımı. 8) Güç katsayısı, Çıkış gerilimin ortalama değeri; Yarım dalga kontrollü doğrultucunun rezistif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinde aşağıdaki Şekil- 4.18 de verilen dalga şeklinin görüleceğini belirtmiştik. Şimdi bu dalga şekline göre çıkış geriliminin ortalama değer eşitliğini bulalım.
Çıkış akımı ortalama değeri; Yarım dalga kontrollü doğrultucunun rezistif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinden aşağıdaki Şekil- 4.19 da görülen akımın geçeceğini belirtmiştik. Şimdi bu dalga şekline göre çıkış akımının ortalama değer eşitliğini bulalım.
Ortalama çıkış gücü; Ortalama çıkış gücü, ortalama çıkıs gerilimi ve akımının çarpımına esittir. Pdc= IdcVdc Kaynak akımının etkin değeri; Kaynak akımının dalga sekli Şekil-4.20 daki gibidir.
Kaynaktan çekilen etkin güç; Bu devrenin kaynaktan çektiği etkin güç, kaynak gerilimi ve kaynaktan çekilen akımın etkin değerlerinin çarpımına eşittir. PS(rms)= IS(rms)VS(rms)
Anahtar (tristör) gerilimi; Tristör gerilimi, devredeki-tristör tarafından bloke edilen gerilimdir. Yan tarafta Şekil- 4.21 de görüldüğü gibi, kaynağın pozitif ve negatif alternanslarında tristör yalıtımda kalmakta ve tepe değeri Vm olan kaynak gerilimini bloke etmektedir. Bu durumda devrede kullanılacak olan tristörün çalışma gerilimi aşağıdaki eşitlikten hesaplanabilecektir. VT Vm+(%30.Vm) Anahtar (tristör) akımı; Anahtar (tristör) akımı, aşağıda Şekil-4.22 de görüldüğü gibi max yarım dalga bir akımdır. Bu durumda devrede kullanılacak olan tristörün çalışma akımı, I t Im +(%30.Im ) eşitliğinden bulunabilmektedir. Güç katsayısı (cosφ); Devrede kaynak gerilimi ve akımı Şekil-4.23 deki gibidir. Bu durumda kaynaktan sadece pozitif alternanslarda ve α açısıyla bağlantılı dengesiz bir akım çekilmektedir
. Endüstride ağırlıkla elektrik motorlarının kullanıldığı bilinmektedir. Elektrik motorları içerdikleri bobinler ve bu bobinlerin dirençleri nedeniyle endüktif + rezistif (L+R) durumundadırlar. Kontrollü doğrultucular, özellikle doğru akım elektrik motorlarının kontrolü için geliştirilmiş devrelerdir. Tabii ki devrede endüktif yük olması basta devre akımları olmak üzere devrede pek çok parametreyi ve şartları değiştirmektedir. 1 Fazlı Yarım Dalga Kontrollü Doğrultucu (endüktif yükte): Şekil-4.24 de 1 fazlı yarım dalga kontrollü doğrultucu devre ve devrenin endüktif yükte çalışmasını gösteren temel dalga şekilleri ise Şekil-4.25 de verilmiştir.
Yan taraftaki Şekil-4.25 den görüldüğü gibi, yükün çok endüktif olduğu kabul edilirse, devrenin çıkış akımı (IO) çok az dalgalanacaktır. Biz çizim ve hesaplama kolaylığı olması açısından bu akımı düz kabul edeceğiz. Yine şekilden görüldüğü gibi bu akım, tristörün iletimde olduğu zamanlarda tristör üzerinden (IS,T), diğer zamanlarda ise yüke ters paralel olarak bağlanmış serbest geçiş diyodu üzerinden dolaşmaktadır. Bu durumda parametreler; Çıkış gerilimin ortalama değeri; Yarım dalga kontrollü doğrultucunun endüktif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinde aşağıdaki Şekil- 4.26 da görülen dalga sekli, rezistif yük ile aynı olacaktır. Bu durumda rezistif yük için elde edilen eşitlik endüktif yük için de aynen geçerlidir. Çıkış akımı ortalama değeri;
Endüktif yükte yük üzerinden geçen akım Şekil-4.27 de görüldüğü gibi sürekli ve sabit (düz) kabul edilmektedir. Bu durumda ortalama değer, Idc= Im= Vm / Z eşitliğinden doğrudan hesaplanabilecektir. Ortalama çıkış gücü; Endüktif yükte ortalama çıkış gücü, ortalama çıkış gerilimi ve akımının çarpımına eşittir. Pdc= IdcVdc Kaynak akımının etkin değeri; Kaynak akımının dalga şekli Şekil-4.28 deki gibidir. Şekil-4.28 de belirtilen ve akımın aktif olduğu t1 ve pasif olduğu göre t2 süreleri kullanılarak, etkin periyot (k) hesaplaması yapılabilir. k= t1 / (t1+t2)= t1 / T Buradan, kare dalga seklinde değişen kaynak akımının etkin değeri aşağıdaki eşitlikten bulunabilecektir. IS(rms)= k.im IS(rms)= k.(vm/ Z) Eşitliklerinden bulunabilecektir. Kaynaktan çekilen etkin güç;
Bu devrenin kaynaktan çektiği etkin güç, kaynak gerilimi ve kaynaktan çekilen akımın etkin değerlerinin çarpımına eşittir. PS(rms)= IS(rms)VS(rms) Anahtar (tristör) gerilimi; Tristörün çalışma gerilimi Şekil-4.29 dan görüldüğü gibi, rezistif yükteki seklini koruduğuna göre aynı eşitlikle hesaplanabilecektir. VT Vm+(%30.Vm) Anahtar (tristör) akımı; Anahtar (tristör) akımı, Şekil- 4.28 den görüldüğü gibi, kaynak akımı ile aynı olduğuna göre ve diyot üzerinden akan en yüksek akım Im olduğuna göre bu akım değeri, IT Im+(%30.Im) eşitliğinden bulunabilecektir. Güç katsayısı (cosφ); Devrede kaynak gerilimi ve akımı Şekil-4.30 daki gibidir. Bu durumda kaynaktan sadece pozitif alternanslarda ve α ile orantılı tek yönlü dengesiz bir akım çekilmektedir.
Örnek: 220V-50Hz şebekede çalışan ve 90 de uyarılan yarım dalga kontrollü doğrultucu, a) 10Ω luk rezistif bir yükü beslediğinde olusacak tüm devre parametrelerini, b) 10 Ω luk endüktif bir yükü beslediğinde olusacak tüm devre parametrelerini hesaplayınız. Çözüm: a) Rezistif yükte çıkış geriliminin ortalama değeri, Vdc= (Vm / 2π).(1+cosα) Vm= Vrms. 2= 220. 2= 311V Vdc= 311/6,28.(1+cos90 )= 49,52V Rezistif yükte çıkış akımının ortalama değeri, Idc= (Im / 2π).(1+cosα) Im= Vm / R= 311 / 10= 31,1A Idc= 31,1/6,28.(1+cos90 )= 4,95A Rezistif yükte ortalama çıkıs gücü, Pdc= Idc.Vdc Pdc= 49,52. 4,95= 245,12W Rezistif yükte kaynak akımının etkin değeri,
Is(rms)= 10,99A Rezistif yükte kaynaktan çekilen etkin güç, PS(rms)= IS(rms).VS(rms) PS(rms)= 10,99.220= 2,41kW Rezistif yükte anahtar (tristör) gerilimi, VT Vm+ (%30.Vm) VT 311. 1,3 400V Rezistif yükte anahtar (tristör) akımı, IT Im+ (%30.Im) IT 31,1. 1,3 40A olarak bulunmaktadır. b) Çok endüktif yükte çıkış geriliminin ortalama değeri, Vdc= (Vm / 2π).(1+cosα) Vdc= 311/6,28.(1+cos90 ) Vdc= 49,52V Çok endüktif yükte çıkıs akımının ortalama değeri, Idc= Im= Vm / Z= 31,1A Çok endüktif yükte ort. çıkış gücü, Pdc= Idc.Vdc Pdc= 49,52. 31,1= 1,54kW
Çok endüktif yükte kaynak akımının etkin değeri, IS(rms)= k.im k= t1 / T= 5ms / 20ms= 0,25 IS(rms)= 0,25. 31,1= 15,55A Çok endüktif yükte kaynaktan çekilen etkin güç, PS(rms)= IS(rms).VS(rms) PS(rms)= 15,55. 220= 3,42kW Çok endüktif yükte anahtar (tristör) gerilimi, VT Vm+ (%30.Vm) VT 311. 1,3 400V Çok endüktif yükte anahtar (tristör) akımı, IT Im+ (%30.Im) IT 31,1. 1,3 40A olarak bulunmaktadır. 1 Fazlı Yarım Kontrollü Köprü Doğrultucu (endüktif yükte): Şekil-4.56 da 1 fazlı tam dalga yarım kontrollü köprü doğrultucu devre bağlantısı görülmektedir. Devrenin endüktif (L+R) yükte çalışmasını gösteren dalga şekilleri Şekil- 4.57 de verilmiştir.
Şekil-4.57 den görüldüğü gibi, güç devrelerinin analizinde kullanılan 6 adet parametrenin dalga şekilleri gösterilmiştir. Bunlar; 1) Kaynak gerilimi (VS), 2) Çıkıs (yük) gerilimi (VO), 3) Anahtar (diyot) gerilimi (V ), 4) Kaynak akımı (IS), 5) Çıkıs (yük) akımı (IO), 6) Anahtar akımı (ID-T) dir. Burada kaynak, yük ve anahtar akımları devre bağlantısı nedeniyle farklı olduğu için ayrı ID-T şekillerle gösterilmiştir. Şekil-4.57 den görüldüğü gibi, çıkış (yük) direnci üzerinde kaynaktan gelen pozitif alternanslar α açısından itibaren, negatif alternanslar ise pozitife katlanmış şekilde yine α açısından itibaren görülmektedir. Devre çıkısına bağlı yük çok endüktif kabul edildiğinde devrenin çıkış akımı da tepe değerde düz olarak kabul edilmiş ve çizilmiştir. Köprüdeki elemanların yalıtımda olduğu durumlarda akım Dm üzerinden dolaşır. Şekil- 4.57 de görülen temel dalga Şekillerinden yararlanarak devrede gerekli hesaplamalar yapılabilir. Devrede yapılabilecek bazı hesaplamalar şunlardır;
1) Çıkış gerilimi ortalama değeri, 2) Çıkış akımının ortalama değeri, 3) Ortalama çıkış gücü, 4) Kaynaktan çekilen akımın etkin değeri, 5) Kaynaktan çekilen etkin güç, 6) Anahtar (diyot-tristör) gerilimleri, 7) Anahtar (diyot-tristör) akımları, 8) Güç katsayısı, Çıkış gerilimin ortalama değeri; 1 fazlı yarım kontrollü köprü doğrultucunun endüktif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinde aşağıdaki Şekil- 4.58 de verilen dalga seklinin görüleceğini belirtmiştik. Bu durumda çıkış gerilimi eşitliği rezistif yük eşitliği ile aynı olacaktır. Çıkış gerilimin ortalama değeri; 1 fazlı yarım kontrollü köprü doğrultucunun endüktif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinden aşağıdaki Şekil- 4.59 da verilen akımın geçeceğini belirtmiştik. Bu durumda çıkış akımı; Idc= Im= Vm / R olacaktır.
Ortalama çıkış gücü; Ortalama çıkış gücü, ortalama çıkış gerilimi ve akımının çarpımına eşittir. Pdc= IdcVdc Kaynak akımının etkin değeri; Kaynak akımının dalga sekli Şekil-4.60 deki gibidir. Önceden açıklandığı gibi kaynak akımının etkin periyodu; k= t1 / (t1+t2) eşitliği ile bulunup, buradan da akımın etkin değeri; Is(rms)= Im. k Eşitliğinden bulunabilmektedir. Kaynaktan çekilen etkin güç; Kaynaktan çekilen etkin güç değeri, kaynak gerilimi ve kaynaktan çekilen akımın etkin değerlerinin çarpımıdır; Bu durumda, PS(rms)= IS(rms). VS(rms) olacaktır. Anahtar (diyot-tristör) gerilimi; Diyot ve tristörlerin gerilimi aşağıdaki Şekil-4.61 deki gibi olduğundan anahtar gerilimi, VD-T Vm+(%30.Vm) olacaktır.
Anahtar (diyot-tristör) akımı; Diyot ve tristörlerin akımı aşağıdaki Şekil-4.62 deki gibi olduğundan anahtar akımları, ID-T Im+(%30.Im) olacaktır. Kısacası, devrede kullanılan diyot ve tristörler aynı akım ve gerilimde olmalıdır. Güç katsayısı (cosφ); Devrede kaynak gerilimi ve akımı Şekil-4.63 deki gibidir. Bu durumda kaynaktan her iki alternansta da ve kaynakla farklı fazda akım çekilmektedir Bu durumda, cosφ= cos(α/2) dir
Örnek: 220V-50Hz şebekede 90 de uyarılan tam dalga yarım kontrollü köprü doğrultucu, a) 10 Ω luk rezistif bir yükü beslediğinde oluşacak tüm devre parametrelerini, b) 10Ω luk endüktif bir yükü beslediğinde oluşacak tüm devre parametrelerini hesaplayınız. Çözüm: a) Rezistif yükte çıkış geriliminin ortalama değeri, Vdc= (Vm / π).(1+cosα) dan Vm= Vrms. 2= 220. 2= 311V Vdc= (311/3,14).(1+cos90) Vdc= 99,04V Çıkış akımı ortalama değeri, Idc= Vdc / R Idc= 99,04 / 10= 9,9A Ortalama çıkış gücü, Pdc= Idc.Vdc Pdc= 9,9. 99,04= 980,49W Kaynak akımının etkin değeri, Im= Vm / R = 311 / 10 = 31,1A Is(rms)= 15,43A Rezistif yükte kaynaktan çekilen etkin güç, PS(rms)= IS(rms).VS(rms) PS(rms)= 15,43.220= 3,39kW Rezistif yükte anahtar (diyot-tristör) gerilimi, Vd Vm + (%30.Vm ) VD 311. 1,3 400V Rezistif yükte anahtar (diyot-tristör) akımı,
ID Im+ (%30.Im) ID 31,1. 1,3 40A b) Çok endüktif yükte çıkış geriliminin ortalama değeri, Vdc= (Vm / π).(1+cosα) dan Vdc= (311/3,14).(1+cos90) Vdc= 99,04V Çok endüktif yükte çıkıs akımının ortalama değeri, I = I = V / R = 311/ 10= 31,1A Endüktif yükte ort. çıkıs gücü, Pdc= Idc.Vdc Pdc= 31,1.99,04= 3,08kW Çok endüktif yükte kaynak akımının etkin değeri, IS(rms)= Im. k = 31,1. (5/10) IS(rms)= 21,77A Çok endüktif yükte kaynaktan çekilen etkin güç, PS(rms)= IS(rms).VS(rms) PS(rms)= 21,77.220= 4,78kW Çok endüktif yükte anahtar (diyot-tristör) gerilimi, Vd Vm + (%30.Vm ) VD 311. 1,3 400V Çok endüktif yükte anahtar (diyot-tristör) akımı, ID Im+ (%30.Im) ID 31,1. 1,3 40A Yarım kontrollü doğrultucularda, endüktif yükte çalıştırılırken, köprüdeki elemanların korunması için, yüke ters paralel olarak bir serbest geçiş diyotu bağlama zorunluluğu vardır. Bu durumda doğrultucu Şekil-4.64 deki gibi sadece 1.bölgede çalışacak ve kaynaktan yüke doğru enerji transferine izin verecektir. Eğer doğrultucunun çift yönlü enerji transferine izin vermesi isteniyorsa Tam Kontrollü kullanılmalıdır.
1 Fazlı Tam Kontrollü Köprü Doğrultucu (endüktif yükte): Şekil-4.65 de 1 fazlı tam dalga tam kontrollü köprü doğrultucu devre bağlantısı görülmektedir. Devrenin rezistif yükte çalışmasını gösteren dalga Şekilleri Şekil-4.66 da dır.
Şekil-4.66 dan görüldüğü gibi, yükün çok endüktif olduğu kabul edilirse, devrenin çıkış gerilimi tristörlerin uyarma açısı değiştiği halde hiç sıfıra düşmemekte, ya pozitifte ya da negatifte yer almaktadır. Uyarma açısına göre değişen sadece pozitif ya da negatifteki alanlardır. Bu sayede tetikleme açısının 0-180 derece arasındaki hareketinde çıkış gerilimi en yüksek pozitif değerden en düşük negatif değere kadar çift yönlü değiştirilebilmektedir. Çıkış akımı ise tamamen tek yönlü ve düz olmaktadır. Bunu nedeni tristörlerin iletime devam etmesidir. Çıkış geriliminin zaman zaman pozitif zaman zaman negatif olmasına rağmen çıkış akımının hep pozitifte olması, güç akış yönünün de zaman zaman değişmesine neden olmaktadır. Çıkış gerilimi pozitif olduğu zamanlarda kaynaktan yüke doğru pozitif güç akısı (+V. +I = +P), çıkış geriliminin negatif olduğu zamanlarda ise yükten kaynağa doğru negatif güç akısı gerçekleşmektedir (-V. +I = -P). Devredeki tristörler ters polarma altında olsalar bile içlerinden geçen akım sıfıra düşmeden yalıtıma geçemedikleri için bu olay gerçekleşmektedir. Şekil-4.66 da görülen temel dalga Şekillerinden yararlanarak devrede gerekli hesaplamalar yapılabilir. Devrede yapılabilecek bazı hesaplamalar şunlardır; 1) Çıkış gerilimi ortalama değeri, 2) Çıkış akımının ortalama değeri,
3) Ortalama çıkış gücü, 4) Kaynaktan çekilen akımın etkin değeri, 5) Kaynaktan çekilen etkin güç 6) Güç katsayısı, 7) Anahtar (diyot-tristör) gerilimleri, 8) Anahtar (diyot-tristör) akımları, Çıkış gerilimin ortalama değeri; 1 fazlı tam kontrollü köprü doğrultucunun endüktif yükte çalıştırılması durumunda, yük üzerinde aşağıdaki Şekil- 4.67 de verilen dalga seklinin görüleceğini belirtmiştik. Bu durumda çıkış gerilimi eşitliği yan tarafta olduğu gibi bulunabilecektir.
Çıkış akımının ortalama değeri; Çıkış akımı düz kabul edildiğinden Idc= Im = Vm / Z Ortalama çıkış gücü; Çıkıs akım ve geriliminin çarpımı, Pdc= IdcVdc Kaynak akımının etkin değeri; Kaynak akımının dalga sekli Şekil- 4.68 deki gibidir ve IS(rms)= Im dir. Etkin giris gücü; Giriş akımı ve geriliminin çarpımı, PS(rms)= IS(rms)VS(rms) Güç katsayısı (cosφ); Kaynak akımının dalga sekli Şekil- 4.69 daki gibidir. Buradan; cosφ= cosα olacaktır. Anahtar (tristör) gerilimi; Devredeki tristörlerin gerilimi aşağıdaki Şekil-4.70 deki gibi olduğundan anahtar gerilimi, VT Vm+(%30.Vm) olacaktır.
Anahtar (tristör) akımı; Devredeki tristörlerin akımı aşağıdaki Şekil-4.71 deki gibi olduğundan anahtar akımları, IT Im+(%30.Im) olacaktır. Uyarma açısının artması yada azalması tristör gerilim ve akımını etkilememektedir. 1 fazlı tam kontrollü doğrultucu devreleri, özellikle doğru akım motorlarının tek yönlü kontrolü için kullanılan güç elektroniği devreleridir. Devrede serbest geçiş diyotu kullanılmadığı için yük üzerindeki enerjiden dolayı dolaşmak isteyen akım, doğrudan köprüdeki tristörler ve kaynak üzerinden dolaşmakta ve çift yönlü enerji transferi gerçekleşmektedir. Bu özellik sayesinde doğru akım motorlarında enerjiyi geri kazanarak yapılan frenleme yöntemi olan rejeneratif frenleme yapabilme olanağı da ortaya çıkmaktadır. Örnek: 220V-50Hz şebekede 90 de uyarılan tam dalga tam kontrollü köprü doğrultucu devresi 10 Ω luk endüktif bir yükü beslediğinde oluşacak tüm devre parametrelerini hesaplayınız. Çözüm: Endüktif yükte çıkış geriliminin ortalama değeri, Vdc= (2.Vm / π).cosα dan Vm= Vrms. 2= 220. 2= 311V
Vdc= (2.311/3,14).cos90 Vdc= 0V Çıkış akımı ortalama değeri, Idc= Im =Vm / Z Idc= 311 / 10= 31,1A 90 derecelik uyarma açısında çıkış gerilimi sıfır olmasına rağmen akım devam eder. Ortalama çıkıs gücü, Pdc= Idc.Vdc Pdc= 31,1. 0= 0W Kaynak akımının etkin değeri, Is(rms)= Im =Vm / Z= 31,1A Endüktif yükte kaynaktan çekilen etkin güç, PS(rms)= IS(rms).VS(rms) PS(rms)= 31,1.220= 6,84kW Endüktif yükte anahtar (tristör) gerilimi, Vd Vm + (%30.Vm ) VD 311. 1,3 400V Endüktif yükte anahtar (tristör) akımı, ID Im+ (%30.Im) ID 31,1. 1,3 40A 1 Fazlı çiftli tam kontrollü köprü doğrultucu; Tam kontrollü doğrultucular kullanılarak DC motor kontrolü yapıldığında, motorun yön kontrolü dışındaki kontrolleri gerçekleştirilebilir. Eğer motorda rotor devresinde yön kontrolü da yapılmak isteniyorsa çiftli tam kontrollü köprü doğrultucu kullanılmalıdır. Çiftli doğrultucu devresi aşağıdaki Şekil-4.72 de görülmektedir.
Görüldüğü gibi iki tam kontrollü köprünün çıkışları birbirine ters paralel olarak yüke bağlanmıştır. Şekil-4.72 den görüldüğü gibi her iki doğrultucu için de ayrı ayrı uyarma devresi kullanılmış fakat her ikisinin de kontrolü tek noktadan yapılmıştır. Bir fazlı tam kontrollü çiftli doğrultucu, iki farklı yöntemle çalıştırılabilmektedir. Bu yöntemlerden birincisinde, kontrol devrelerinin izin girişleri bir yön kontrol devresi yardımıyla 1 veya 0 yapılarak istenilen doğrultucu çalıştırılmakta, dolayısıyla da istenen yöne dönüş sağlanabilmektedir. İkinci yöntemde ise her iki kontrol devresi, dolayısıyla da her iki doğrultucu aynı anda çalıştırılmakta fakat uyarma açıları arasında aşağıdaki eşitlik daima korunmaktadır. Kontrol eşitliği; α1 + α2 = 180 dir. Bu durumda 1. doğrultucunun (P), 60 ile uyarılması gerekirse 2. doğrultucu (N) 120 açı ile uyarılacaktır. Böylelikle doğrultuculardan birincisi aktif bölgede çalışıp kaynakta yüke güç aktarırken, ikinci doğrultucu ise pasif bölgede çalışıp yükten kaynağa doğru güç aktaracaktır. Bu durumda Şekil-4.73 de görüldüğü gibi 4 bölgeli çalışma sağlanacaktır.